Spas ji bo serdana Nature.com.Hûn guhertoyek gerokek bi piştgirîya CSS-ya sînorkirî bikar tînin.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Wekî din, ji bo ku piştgirîya domdar misoger bike, em malperê bêyî şêwaz û JavaScript nîşan didin.
Sliders her slayd sê gotaran nîşan dide.Bişkojkên paş û paşê bikar bînin da ku di nav slaytan de bigerin, an jî bişkokên kontrolkerê slideyê yên li dawiyê bikar bînin da ku di her slaytê de bigerin.
304 10 * 1mm lûleya zengarnegir a li Chinaînê
Mezinahî: 3/4 inch, 1/2 inch, 1 inch, 3 inch, 2 inch
Dirêjahiya boriya yekîneyê: 6 metre
Pola Pola: 201, 304 Û 316
Not: 201, 202, 304, 316, 304L, 316 L,
Materyal: STEEL STAINLESS
Rewş: Nû
Stainless Steel Tube Coil
Mezinahî: 3/4 inch, 1/2 inch, 1 inch, 3 inch, 2 inch
Dirêjahiya boriya yekîneyê: 6 metre
Pola Pola: 201, 304 Û 316
Not: 201, 202, 304, 316, 304L, 316 L,
Materyal: STEEL STAINLESS
Rewş: Nû
Nanofluîdên kovalent û ne-kovalent di lûleyên dor ên ku bi têlên kasetên zivirî yên bi goşeyên helîxê yên 45° û 90° ve hatine ceribandin hatin ceribandin.Hejmara Reynolds 7000 ≤ Re ≤ 17000 bû, taybetmendiyên thermophysical bi 308 K hatin nirxandin.Giraniyên (0.025 wt.%, 0.05 wt.%, û 0.1 wt.%) yên nanofluids ZNP-SDBS@DV û ZNP-COOH@DV di xebatê de hatine hesibandin.Dîwarên lûlên zivirî di germahiyek domdar a 330 K de têne germ kirin. Di lêkolîna heyî de şeş parameter hatin berçavgirtin: germahiya dergehê, rêjeya veguheztina germahiyê, hejmara navîn a Nusselt, rêjeya kêşanê, windabûna zextê, û pîvanên nirxandina performansê.Di her du rewşan de (goşeya helîxê ya 45 ° û 90 °), nanofluîdê ZNP-SDBS@DV ji ZNP-COOH@DV taybetmendiyên termal-hîdraulîk bilindtir nîşan da, û ew bi zêdebûna perçeya girseyî re, mînakî, 0,025 wt zêde bû., û 0,05 wt.1.19 e.% û 1,26 - 0,1 wt.%.Di her du rewşan de (goşeya helîxê 45° û 90°), dema ku GNP-COOH@DW bikar tînin 1,02 ji bo 0,025% wt., 1,05 ji bo 0,05% wt, nirxên taybetmendiyên termodnamîk in.û 1.02 ji bo 0.1% wt.
Veguhezkara germê amûrek termodnamîk e 1 ku ji bo veguheztina germê di dema operasyonên sarbûn û germkirinê de tê bikar anîn.Taybetmendiyên termal-hîdrolîk ên guhezkerê germê hevbera veguheztina germê baştir dike û berxwedana şilava xebatê kêm dike.Gelek rêbaz ji bo baştirkirina veguheztina germê hatine pêşve xistin, di nav de zêdekerên turbulence2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 û nanofluids12,13,14,15.Têxistina kasêta ziravî yek ji rêbazên herî serketî ye ji bo baştirkirina veguheztina germê di veguhezerên germê de ji ber hêsaniya lênihêrînê û lêçûna kêm7,16.
Di rêze lêkolînên ezmûnî û hesabkerî de, taybetmendiyên hîdrotermîkî yên tevliheviyên nanofluîd û veguhezerên germê yên bi têlên kaseta zivirî ve hatine lêkolîn kirin.Di xebatek ceribandinê de, taybetmendiyên hîdrotermal ên sê nanofluîdên metalîkî yên cihêreng (Ag@DW, Fe@DW û Cu@DW) di guhezkarek germê ya bi derziyê (STT) de hatine lêkolîn kirin17.Li gorî lûleya bingehîn, rêjeya veguhestina germê ya STT% 11 û 67% çêtir dibe.Pîvana SST-ê ji hêla aborî ve ji hêla karîgeriyê ve bi parametreya α = β = 0,33 çêtirîn e.Digel vê yekê, bi Ag@DW re %18,2 zêdebûnek di n de hate dîtin, her çend zêdebûna herî zêde di windabûna zextê de tenê 8,5% bû.Pêvajoyên fizîkî yên veguheztina germê û windabûna zextê di lûleyên hevseng ên bi û bê turbulatorên pêçandî de bi karanîna herikên turbulent ên nanofluid Al2O3@DW bi vekêşana zorê ve hatine lêkolîn kirin.Hejmara navînî ya Nusselt (Nuavg) û windabûna zextê di Re = 20,000 de têne dîtin dema ku pileya kulikê = 25 mm û Al2O3@DW nanofluid 1,6 vol.%.Di heman demê de lêkolînên laboratîfê jî hatine kirin da ku veguheztina germahiyê û taybetmendiyên windabûna zextê yên nanofluîdên oksîdê grafene (GO@DW) ku di nav lûleyên nêzîkê dorhêl ên bi têlên WC re diherikin lêkolîn bikin.Encaman destnîşan kir ku 0.12 vol%% GO@DW rêjeya veguheztina germa konvektîf bi qasî 77% zêde kir.Di lêkolînek din a ceribandinê de, nanofluîd (TiO2@DW) hatin pêşve xistin da ku taybetmendiyên termal-hîdrolîk ên lûleyên dilopkirî yên ku bi têlên kasetên ziravkirî ve hatine vekolandin20.Karbidestiya hîdrotermîkî ya herî zêde ya 1.258 bi karanîna 0.15 vol%-TiO2@DW-ya ku di şaftên 45 ° meyldar de bi faktorek zivirîna 3.0 ve hatî bicîh kirin hate bidestxistin.Modelên simulasyonê yên yek-qonaxî û du-qonaxî (hîbrîd) herikîn û veguheztina germa nanofluîdên CuO@DW di hûrguliyên cihêreng ên hişk de (1-4% vol.%)21 dihesibînin.Karbidestiya germî ya herî zêde ya lûleyek ku bi yek kasetek zivirî tê xêzkirin 2,18 e, û lûleyek ku bi du kasetên zivirî di bin heman şert û mercan de tê danîn 2,04 e (modela du qonax, Re = 36,000 û 4 vol.%).Herikîna nanofluîdê ya ne-Newtonî ya karboksymethyl cellulose (CMC) û oksîdê sifir (CuO) di lûleyên sereke û lûleyên bi têlên zivirî de hatî lêkolîn kirin.Nuavg ji% 16.1 (ji bo lûleya sereke) û 60% (ji bo lûleya pêçandî ya bi rêjeya (H/D = 5) çêtirbûnek nîşan dide.Bi gelemperî, rêjeyek zirav-to-ribbonê ya kêmtir dibe sedema rêjeyek zêde ya kêşanê.Di lêkolînek ceribandî de, bandora lûleyên bi kasetek zivirî (TT) û kulîlkan (VC) li ser taybetmendiyên veguheztina germê û hevsengiya kêşanê bi karanîna nanofluîdên CuO@DW hate lêkolîn kirin.Bikaranîna 0.3 vol.%CuO@DW li Re = 20,000 gengaz dike ku veguheztina germê di lûleya VK-2 de bi nirxek herî zêde 44,45% zêde bike.Wekî din, dema ku di bin heman şert û mercên sînor de kabloyek cotek ziravkirî û têkelek kulîlk bikar tînin, li gorî DW-ê bi faktorên 1.17 û 1.19 zêde dibe.Bi gelemperî, karbidestiya germî ya nanofluîdên ku di nav kulikan de têne danîn ji ya nanofluîdên ku di nav têlên xêzkirî de têne danîn çêtir e.Taybetmendiya volumetrîkî ya herikîna nanofluîdê ya turbulent (MWCNT@DW) di hundurê boriyek horizontî ya ku di nav têlek spiral de tê vedan hate lêkolîn kirin.Parametreyên performansa germî ji bo hemî rewşan > 1 bûn, ev destnîşan dike ku hevgirtina nanofluidics bi têketina kulikê re veguheztina germê bêyî karanîna hêza pompê çêtir dike.Kurte-Taybetmendiyên hîdrotermal ên guhezkerek germê ya du-borî ya bi navgînên cihêreng ên ku ji kasetek bi teşeya V-ya zivirî ya guhertî (VcTT) hatî çêkirin, di bin şert û mercên herikîna turbulant a nanofluid Al2O3 + TiO2@DW de hatine lêkolîn kirin.Li gorî DW-ê di lûleyên bingehîn de, Nuavg xwedan pêşveçûnek girîng a% 132 û hevrêzek kêşanê heya 55%.Wekî din, karbidestiya enerjiyê ya nanocomposite Al2O3 + TiO2@DW di veguhezkarek germê ya du-borî26 de hate nîqaş kirin.Di lêkolîna xwe de, wan dît ku karanîna Al2O3 + TiO2@DW û TT li gorî DW karbidestiya enerjiyê çêtir kir.Di veguhezerên germê yên tubular ên hevseng ên bi turbulatorên VcTT de, Singh û Sarkar27 materyalên guherîna qonaxê (PCM) bikar anîn, nanofluîdên yek/nanokompozît belav kirin (Al2O3@DW bi PCM û Al2O3 + PCM).Wan ragihand ku veguheztina germê û windabûna zextê her ku hevbera zivirî kêm dibe û giraniya nanoparçeyê zêde dibe zêde dibe.Faktorek kûrahiya V-notch mezintir an faktorek firehiya piçûktir dikare veguheztina germê û windabûna zextê mezintir peyda bike.Wekî din, grafene-platîn (Gr-Pt) ji bo vekolîna germahî, xitimandin û rêjeya hilberîna entropiyê ya giştî di lûleyên bi 2-TT28 de tê bikar anîn.Lêkolîna wan destnîşan kir ku rêjeyek piçûktir a (Gr-Pt) hilberîna entropiya germahiyê bi girîngî li gorî pêşkeftinek entropiya kêşanê ya bi nisbeten bilind kêm kir.Nanofluîdên Al2O3@MgO yên tevlihev û WC-ya konik dikare wekî tevliheviyek baş were hesibandin, ji ber ku rêjeya zêde (h/Δp) dikare performansa hîdrotermîkî ya guhezkerek germê ya du-lûleyê baştir bike 29 .Modelek jimareyî tê bikar anîn da ku binirxandina enerjiyê û performansa hawirdorê ya veguhezerên germê bi nanofluîdên hîbrîd ên sê-beş (THNF) (Al2O3 + grafene + MWCNT) yên ku di DW30 de hatine sekinandin têne bikar anîn.Ji ber Pîvanên wê yên Nirxandina Performansê (PEC) di navbêna 1.42-2.35 de, têkeliyek Têkiliya Turbulizerê ya Depresyonê (DTTI) û (Al2O3 + Graphene + MWCNT) hewce ye.
Heya nuha, hindik bala xwe daye rola fonksiyonelkirina kovalent û ne-kovalent di herikîna hîdrodînamîkî de di şilavên termal de.Armanca taybetî ya vê lêkolînê ew bû ku taybetmendiyên termal-hîdrolîk ên nanofluids (ZNP-SDBS@DV) û (ZNP-COOH@DV) di nav têlên kaseta zivirî de bi goşên helîxê yên 45° û 90° bidin ber hev.Taybetmendiyên termofizîkî li Tin = 308 K hatin pîvandin. Di vê rewşê de, di pêvajoya berhevdanê de sê perçeyên girseyê hatin hesibandin, wek (0.025 wt.%, 0.05 wt.% û 0.1 wt.%).Veguheztina stresê ya şilandinê di modela herikîna turbulent a 3D (SST k-ω) de ji bo çareserkirina taybetmendiyên termal-hîdraulîk tê bikar anîn.Bi vî rengî, ev lêkolîn di lêkolîna taybetmendiyên erênî (veguheztina germahiyê) û taybetmendiyên neyînî (hilweşîna zextê ya li ser lêdanê) de beşdariyek girîng dike, di pergalên endezyariyê yên weha de taybetmendiyên termal-hîdraulîk û xweşbînkirina şilavên xebatê yên rastîn destnîşan dike.
Veavakirina bingehîn boriyek nerm e (L = 900 mm û Dh = 20 mm).Pîvana kasêta ziravkirî (dirêjî = 20 mm, stûrbûn = 0,5 mm, profîl = 30 mm).Di vê rewşê de, dirêjî, firehî, û lêdana profîla spiral bi rêzdarî 20 mm, 0.5 mm, û 30 mm bû.Kasetên zivirî 45° û 90° ne.Cûrbecûr şilavên xebatê yên wekî DW, nanofluîdên ne-kovalent (GNF-SDBS@DW) û nanofluîdên kovalent (GNF-COOH@DW) li Tin = 308 K, sê girseyên cûda û hejmarên Reynolds ên cihêreng.Testên di hundurê veguherîna germê de hatin kirin.Dîwarê derve yê lûleya spiral di germahiya rûbera domdar a 330 K de hate germ kirin da ku pîvanên ji bo baştirkirina veguheztina germê ceribandin.
Li ser hêjîrê.1 bi rengekî şematîkî boriyek têketina kaseta ziravkirî ya bi şert û mercên sînorî yên guncan û qada tevnvî nîşan dide.Wekî ku berê hate behs kirin, şert û mercên sînorê lez û zextê li beşên ketin û derketinê yên helîxê derbas dibin.Di germahiyek rûkalê ya domdar de, rewşek ne-slip li ser dîwarê boriyê tê ferz kirin.Simulasyona hejmarî ya heyî çareseriyek-based zextê bikar tîne.Di heman demê de, bernameyek (ANSYS FLUENT 2020R1) tê bikar anîn da ku hevkêşeyek cûdahiyek qismî (PDE) veguherîne pergalek hevkêşeyên cebrî ku bi karanîna rêbaza qebareya bêdawî (FMM) tê bikar anîn.Rêbaza SIMPLE ya rêza duyemîn (rêbaza nîv-netewandî ji bo hevkêşeyên girêdayî zextê yên rêzdar) bi lez-zext ve girêdayî ye.Pêdivî ye ku were destnîşan kirin ku lihevhatina bermayiyan ji bo hevkêşeyên girse, leza û enerjiyê bi rêzê ji 103 û 106 kêmtir e.
p Diyagrama qadên fizîkî û hesabkerî: (a) goşeya helikê 90°, (b) goşeya helikê 45°, (c) çîçeka helîkê tune.
Ji bo ravekirina taybetmendiyên nanofluîdan modelek homojen tê bikar anîn.Bi tevlêkirina nanomaterialan di nav şilava bingehîn (DW) de, şilekek domdar bi taybetmendiyên germî yên hêja çêdibe.Di vî warî de germahî û leza şilava bingehîn û nanomadê xwedî heman nirxê ne.Ji ber teorî û texmînên jorîn, di vê lêkolînê de herikîna yek-qonaxê bi bandor dixebite.Gelek lêkolîn bandor û sepandina teknîkên yek-qonaxê ji bo herikîna nanofluidîk destnîşan kirine31,32.
Divê herikîna nanoflîîdên Newtonî turbulant, neqemkirî û rawestayî be.Di vê lêkolînê de xebata kompresyonê û germkirina vîskoz ne girîng e.Ji bilî vê, qalindahiya dîwarên hundir û derve yên boriyê nayê hesibandin.Ji ber vê yekê, hevkêşeyên bargiraniya girse, lez û enerjiyê yên ku modela termal diyar dikin, dikarin wiha werin diyar kirin:
ku \(\overrightarrow{V}\) vektora leza navînî ye, Keff = K + Kt gerîdeya germî ya bi bandor a nanofluîdên kovalent û nekovalent e, û ε rêjeya belavbûna enerjiyê ye.Taybetmendiyên termofîzîkî yên bi bandor ên nanofluîdan, di nav de dendika (ρ), vîskozîtî (μ), kapasîteya germa taybetî (Cp) û gihandina germê (k), ku di tabloyê de têne xuyang kirin, di dema lêkolînek ceribandinê de li germahiya 308 K1 hatin pîvandin. di van simulatoran de.
Simulasyonên hejmarî yên herikîna nanofluîdê ya turbulent di lûleyên konvansiyonel û TT de li jimareyên Reynolds 7000 ≤ Re ≤ 17000 hatin kirin. modela Navier-Stokes, bi gelemperî di lêkolîna aerodînamîkî de tê bikar anîn.Wekî din, model bêyî fonksiyona dîwar dixebite û li nêzî dîwarên 35,36 rast e.(SST) κ-ω hevkêşeyên desthilatdar ên modela turbulansê wiha ne:
ku \(S\) nirxa rêjeya tengahiyê ye, û \(y\) dûrahiya rûbera cîran e.Di vê navberê de, \({\alpha}_{1}\), \({\alpha}_{2}\), \({\beta}_{1}\), \({\beta}_{ 2 }\), \({\beta}^{*}\), \({\sigma}_{{k}_{1}}\), \({\sigma}_{{k}_{ 2 }}\), \({\sigma}_{{\omega}_{1}}\) û \({\sigma}_{{\omega}_{2}}\) hemî berdewamiyên modelê destnîşan dikin.F1 û F2 fonksiyonên tevlihev in.Nîşe: F1 = 1 di qata sînor de, 0 di herikîna pêş de.
Parametreyên nirxandina performansê ji bo lêkolîna veguheztina germa konvektîv a turbulent, herikîna nanofluîdê kovalent û ne-kovalent têne bikar anîn, mînak31:
Di vê çarçoveyê de, (\(\rho\)), (\(v\)), (\({D}_{h}\)) û (\(\mu\)) ji bo drav, leza şilavê têne bikar anîn. , diameter hîdrolîk û vîskozîteya dînamîk.(\({C}_{p}\, \mathrm{u}\, k\)) - kapasîteya germê ya taybetî û gerîdeya germî ya şilava diherike.Di heman demê de, (\(\dot{m}\)) behsa herikîna girseyê dike, û (\({T}_{derve}-{T}_{li}\)) behsa cûdahiya germahiya hundur û dergehê dike.(NFs) behsa nanofluîdên kovalent, ne-kovalent dike, û (DW) behsa ava distîlkirî (şewata bingehîn) dike.\({A}_{s} = \pi DL\), \({\overline{T}}_{f}=\frac{\left({T}_{derketin}-{T}_{li }\rast)}{2}\) û \({\overline{T}}_{w}=\sum \frac{{T}_{w}}{n}\).
Taybetmendiyên termofîzîkî yên şilava bingehîn (DW), nanofluîdê ne-kovalent (GNF-SDBS@DW), û nanofluîdê kovalent (GNF-COOH@DW) ji wêjeya çapkirî (lêkolînên ezmûnî), Sn = 308 K, wekî Di tabloya 134-an de tê nîşandan. Di ceribandinek tîpîk de Di ceribandinek ji bo bidestxistina nanofluîdek ne-kovalent (GNP-SDBS@DW) bi sedî girseya naskirî, hin gramên GNP-ên seretayî di destpêkê de li ser hevsengiyek dîjîtal hatin giran kirin.Rêjeya giraniya SDBS / GNP ya xwecihî (0.5: 1) di DW de girankirî ye.Di vê rewşê de, nanofluîdên kovalent (COOH-GNP@DW) bi lêzêdekirina komên karboksîl li ser rûyê GNP-ê bi karanîna navgînek hişk a asîdî ya bi rêjeya qebareyê (1:3) ya HNO3 û H2SO4 ve hatine sentez kirin.Nanofluîdên kovalent û ne-kovalent di DW de bi sê rêjeyên giraniya cûda yên wekî 0.025 wt%, 0.05 wt% hatin sekinandin.û 0.1% ji girseyê.
Testên serxwebûna mesh di çar qadên hesabker ên cihêreng de hatin kirin da ku pê ewle bibin ku mezinahiya mesh bandorê li simulasyonê neke.Di boriyeke torsionî ya 45° de, hejmara yekîneyên bi mezinahiya yekîneya 1,75 mm 249,033, hejmara yekîneyên bi pîvana yekîneya 2 mm 307,969, hejmara yekîneyên bi mezinahiya yekîneya 2,25 mm 421,406, û hejmara yekîneyan e. bi pîvana yekîneya 2 .5 mm 564 940 rêzê.Wekî din, di mînaka boriyek zivirî ya 90° de, hejmara hêmanên bi mezinahiya elementê 1,75 mm 245,531, hejmara hêmanên bi mezinahiya elementê 2 mm 311,584, hejmara hêmanên bi mezinahiya elementê 2,25 mm e. 422,708, û hejmara hêmanên bi mezinahiya hêmanan 2,5 mm bi rêzdarî 573,826 e.Rastiya xwendinên taybetmendiya germî yên wekî (Tout, htc, û Nuavg) her ku jimara hêmanan kêm dibe zêde dibe.Di heman demê de, rastbûna nirxa hevsengiya kêşanê û daketina zextê tevgerek bi tevahî cûda nîşan da (Hêjîra 2).Grid (2) wekî qada torê ya sereke hate bikar anîn da ku taybetmendiyên termal-hîdraulîk di doza simulasyonê de binirxîne.
Veguheztina germê û performansa daketina zextê bêyî tevnek bi karanîna cotên lûleyên DW yên ku li 45 ° û 90 ° zivirî hatine ceribandin.
Encamên hejmarî yên heyî ji bo performansa veguheztina germahiyê û hevsengiya kêşanê bi karanîna pêwend û hevokên ampîrîkî yên naskirî yên wekî Dittus-Belter, Petukhov, Gnelinsky, Notter-Rouse û Blasius hatine pejirandin.Berhevkirin di bin şerta 7000≤Re≤17000 de hate kirin.Li gor jimar.3, xeletiyên navîn û herî zêde di navbera encamên simulasyonê û hevkêşana veguheztina germê de 4.050 û 5.490% (Dittus-Belter), 9.736 û 11.33% (Petukhov), 4.007 û 7.483% (Gnelinsky), û 3.883% 7 (%4) û Nott-Belter).Gûl).Di vê rewşê de, xeletiyên navînî û herî zêde di navbera encamên simulasyonê û hevkêşeya hevkêşeya kêşanê de bi rêzê 7,346% û 8,039% (Blasius) û 8,117% û 9,002% (Petukhov) ne.
Veguheztina germahiyê û taybetmendiyên hîdrodînamîkî yên DW di hejmarên Reynolds ên cihêreng de bi karanîna hesabên hejmarî û têkiliyên ampîrîkî.
Ev beş taybetmendiyên germî yên nanofluîdên avî yên ne-kovalent (LNP-SDBS) û kovalent (LNP-COOH) li sê perçeyên girseyê yên cihêreng û hejmarên Reynolds wekî navînî li gorî şilava bingehîn (DW) nîqaş dike.Du geometrî guhezkerên germê yên kemberê yên pêçandî (goşeya helîxê 45° û 90°) ji bo 7000 ≤ Re ≤ 17000 têne nîqaş kirin. Di jimarê de.4 germahiya navînî li derketina nanofluidê di nav şilava bingehîn (DW) de nîşan dide (\(\frac{{{T}_{out}}_{NFs}}{{{T}_{derketin}}_{ DW } } \)) li (0,025% wt., 0,05% wt. û 0,1% wt.).(\(\frac{{{T}_{out}}_{NFs}}{{{T}_{out}}_{DW}}\)) her gav ji 1 kêmtir e, ku tê vê wateyê ku germahiya dergehê Nanofluîdên ne-kovalent e (VNP-SDBS) û yên kovalent (VNP-COOH) li dergeha şilava bingehîn di binê germahiyê de ne.Kêmkirinên herî kêm û herî bilind bi rêzdarî 0,1 wt%-COOH@GNP û 0,1 wt%-SDBS@GNP bûn.Ev diyarde ji ber zêdebûna jimareya Reynolds a li perçeyek girseya domdar e, ku dibe sedema guhertina taybetmendiyên nanofluidê (ango, tîrêj û vîskozîteya dînamîkî).
Wêneyên 5 û 6 taybetiyên veguheztina germa navînî ya nanofluîdê ber bi şilava bingehîn (DW) ve li (0.025 wt.%, 0.05 wt.% û 0.1 wt.%) nîşan dide.Taybetmendiyên veguheztina germê ya navîn her gav ji 1-ê mezintir e, ku tê vê wateyê ku taybetmendiyên veguheztina germê yên nanofluîdên ne-kovalent (LNP-SDBS) û kovalent (LNP-COOH) li gorî şilava bingehîn zêde dibin.0,1 wt%-COOH@GNP û 0,1 wt%-SDBS@GNP bi rêzê ve herî kêm û herî zêde qezenc kirin.Dema ku hejmara Reynolds ji ber tevlihevbûna şilavê û turbulansê di boriyê 1 de zêde dibe, performansa veguheztina germê baştir dibe.Herikîn di nav valahiya piçûk de digihîjin leza bilindtir, û di encamê de tebeqeya sînorê leza/germê ziravtir dibe, ku rêjeya veguheztina germê zêde dike.Zêdekirina nanoparçeyên zêdetir li şilava bingehîn dikare encamên erênî û neyînî hebe.Bandorên bikêrhatî zêdekirina pevçûnên nanoparçeyan, hewcedariyên guheztina germî yên avhewa yên guncan, û veguheztina germê ya bihêztir in.
Ji bo lûleyên 45° û 90° hevbera veguheztina germê ya nanofluîdê ber bi şilava bingehîn ve li gorî hejmara Reynoldsê ye.
Di heman demê de, bandorek neyînî zêdekirina vîskozîteya dînamîkî ya nanofluidê ye, ku tevgera nanofluidê kêm dike, bi vî rengî hejmara navîn a Nusselt (Nuavg) kêm dike.Zêdebûna gihandina germî ya nanofluîdên (ZNP-SDBS@DW) û (ZNP-COOH@DW) divê ji ber tevgera Brownian û mîkrokonveksiyona nanoparçeyên grafene yên ku di DW37 de hatine sekinandin be.Germiya germa nanofluîdê (ZNP-COOH@DV) ji ya nanofluîdê (ZNP-SDBS@DV) û ava distîlkirî zêdetir e.Zêdekirina nanomateryalên zêdetir li şilava bingehîn gihandina wan a germê zêde dike (Table 1)38.
Xiflteya 7 hevbera hevberdana nanofluîdên bi şilava bingehîn (DW) (f(NFs)/f(DW)) ji sedî girseyê (0,025%, 0,05% û 0,1%) nîşan dide.Rêjeya lêkdana navînî her dem ≈1 e, ev tê vê wateyê ku nanofluîdên ne-kovalent (GNF-SDBS@DW) û kovalent (GNF-COOH@DW) xwedî heman hevahenga ferqê wekî şilava bingehîn in.Veguhezkarek germê ya bi cîhê hindiktir bêtir astengiya herikînê diafirîne û kêşana herikê zêde dike1.Di bingeh de, bi zêdekirina perçeya girseya nanofluidê re hevsengiya lêkdanê hinekî zêde dibe.Zêdebûna xitimîna zêde ji ber zêdebûna vîskozîteya dînamîkî ya nanofluîdê û zêdebûna tansiyona qutkirinê ya li ser rûxê bi rêjeyek girseyî ya nanographene di şilava bingehîn de pêk tê.Tablo (1) nîşan dide ku vîskozîteya dînamîkî ya nanofluidê (ZNP-SDBS@DV) ji ya nanofluidê (ZNP-COOH@DV) bi heman rêjeya giraniyê re, ku bi lêzêdekirina bandorên rûkalê re têkildar e, bilindtir e.ajanên çalak li ser nanofluidek ne-kovalent.
Li ser hêjîrê.8 nanofluid li gorî şilava bingehîn (DW) (\(\frac{{\Delta P}_{NFs}}{{\Delta P}_{DW}}\)) li (0,025%, 0,05% û 0,1%) nîşan dide ).Nanofluîdê ne-kovalent (GNPs-SDBS@DW) windahiyek zexta navînî ya bilindtir nîşan da, û digel zêdebûna rêjeya girseyê ji% 2.04 ji bo 0.025% wt., 2.46% ji bo 0.05% wt.û 3,44% ji bo 0,1% wt.bi mezinbûna dozê (goşeya helîxê 45° û 90°).Di vê navberê de, nanofluid (GNPs-COOH@DW) windabûna zexta navînî ya kêmtir nîşan da, ku ji 1,31% li 0,025% wt zêde dibe.heta 1,65% li 0,05% wt.Wendabûna zexta navînî ya 0,05 wt.%-COOH@NP û 0,1 wt.%-COOH@NP 1,65% e.Wekî ku tê dîtin, daketina zextê bi zêdebûna hejmara Re di hemî rewşan de zêde dibe.Zêdebûna daketina zextê di nirxên Re-yê yên bilind de bi girêdanek rasterast a bi herikîna qebareyê ve tê destnîşan kirin.Ji ber vê yekê, jimareyek Re-ya bilind a di boriyê de rê li ber daketina zextek bilindtir vedike, ku pêdivî bi zêdebûna hêza pompê39,40 heye.Digel vê yekê, windahiyên zextê ji ber tundiya bilindtir a lebat û turbulansê ku ji hêla rûbera mezin ve têne hilberandin, bilindtir in, ku ev pêwendiya zext û hêzên bêhêziyê di qata sînor de1 zêde dike.
Bi gelemperî, pîvanên nirxandina performansê (PEC) ji bo nanofluîdên ne-kovalent (VNP-SDBS@DW) û kovalent (VNP-COOH@DW) di Fig.9. Nanofluid (ZNP-SDBS@DV) ji (ZNP-COOH@DV) di her du rewşan de (goşeya helîxê 45° û 90°) nirxên PEC-ê bilindtir nîşan da û bi zêdekirina perçeya girseyî, mînakî, 0,025, baştir bû. wt.%.1,17 e, 0,05% wt. 1,19 e û 0,1% wt. 1,26 e.Di vê navberê de, nirxên PEC yên ku nanofluid bikar tînin (GNPs-COOH@DW) ji bo 0,025 wt 1,02, ji bo 0,05 wt 1,05%, ji bo 0,1 wt 1,05% bûn.di her du rewşan de (goşeya helikê 45° û 90°).1.02.Wekî qaîdeyek, bi zêdebûna hejmara Reynolds re, karbidestiya termal-hîdraulîk pir kêm dibe.Her ku hejmara Reynolds zêde dibe, kêmbûna rêjeya karbidestiya termal-hîdraulîk bi rêkûpêk bi zêdebûna (NuNFs / NuDW) û kêmbûna (fNFs / fDW) ve girêdayî ye.
Taybetmendiyên hîdrotermîk ên nanofluîdên li gorî şilavên bingehîn li gorî hejmarên Reynolds ji bo lûleyên bi goşeyên 45 ° û 90 ° ve girêdayî ne.
Ev beş taybetiyên germî yên nanofluîdên avê (DW), ne-kovalent (VNP-SDBS@DW), û kovalent (VNP-COOH@DW) di sê girseyên cûda û hejmarên Reynolds de nîqaş dike.Du geometrîyên guhezkera germê ya kembera pêçandî di rêza 7000 ≤ Re ≤ 17000 de li gorî lûleyên kevneşopî (goşeyên helikê 45 ° û 90 °) hatin hesibandin da ku performansa navînî ya termal-hîdrolîk binirxînin.Li ser hêjîrê.10 germahiya av û nanofluîdên li dergehê wekî navînek bi kar tîne (goşeya helîxê 45° û 90°) ji bo boriyek hevpar (\(\frac{{{T}_{derket}}_{Twisted}}{{ {T} _{derketin}}_{Birêkûpêk}}\)).Nanofluîdên ne-kovalent (GNP-SDBS@DW) û kovalent (GNP-COOH@DW) xwedî sê perçeyên giraniya cûda ne wek 0.025 wt%, 0.05 wt% û 0.1 wt%.Wekî ku di jimarê de tê nîşandan.11, nirxa navînî ya germahiya dergehê (\(\frac{{{T}_{derketin}}_{Twisted}}{{{T}_{derketin}}_{Sal}}\)) > 1, nîşan dide ku (45° û 90° goşeya helîxê) germahiya li dergeha guhêrbara germê ji ya boriyek kevneşopî girîngtir e, ji ber tundiya turbulansê û tevlihevkirina çêtir a şilê.Digel vê yekê, germahiya li derketina DW, nanofluîdên ne-kovalent û kovalent bi zêdebûna hejmara Reynolds re kêm bû.Avahiya bingehîn (DW) xwedan germahiya navînî ya herî bilind e.Di vê navberê de, nirxa herî kêm 0,1 wt%-SDBS@GNP vedibêje.Nanofluîdên ne-kovalent (GNPs-SDBS@DW) li gorî nanofluîdên kovalent (GNPs-COOH@DW) germahiyek navînî ya derketinê kêmtir nîşan didin.Ji ber ku kaseta zivirî zeviya herikînê tevlihevtir dike, herikîna germê ya nêzîkî dîwar dikare hêsantir di nav şilê re derbas bibe, germahiya giştî zêde bike.Rêjeyek zirav-to-tape kêmtir dibe sedema pêketina çêtir û ji ber vê yekê veguheztina germê çêtir.Ji hêla din ve, tê dîtin ku kaseta gêrkirî li hember dîwêr germahiyek kêmtir diparêze, ku di encamê de Nuavg zêde dike.Ji bo têlên kaseta ziravkirî, nirxek Nuavg ya bilindtir veguheztina germa konvektîf a di hundurê boriyê22 de çêtir nîşan dide.Ji ber zêdebûna riya herikînê û tevlihevî û turbulansê ya zêde, dema rûniştinê zêde dibe, di encamê de germahiya şilê li dergehê zêde dibe41.
Hejmarên Reynolds yên nanofluîdên cihêreng li gorî germahiya derketinê ya lûleyên konvansiyonel (45° û 90° goşeyên helîxê).
Rêjeyên veguheztina germê (45 ° û 90 ° goşeya helîxê) li hember hejmarên Reynolds ji bo nanofluîdên cihêreng li gorî lûleyên kevneşopî.
Mekanîzmaya bingehîn a veguheztina germê ya kaseta pêçandî ya pêşkeftî wiha ye: 1. Kêmkirina pîvana hîdrolîk a lûleya pevguhertina germahiyê dibe sedema zêdebûna leza herikînê û kurbûnê, ku di encamê de stresa guheztinê li dîwar zêde dike û tevgera duyemîn pêşve dike.2. Ji ber xitimandina kasêta pêlhev, leza li dîwarê boriyê zêde dibe, û qalindahiya qata sînor kêm dibe.3. Herikîna spiral li pişt kembera zirav dibe sedema zêdebûna lezê.4. Vortalên pêvekirî tevlihevkirina şilavê ya di navbera deverên navendî û yên nêzîk-dîwar ên herikê de çêtir dike42.Li ser hêjîrê.11 û jimar.12 taybetmendiyên veguheztina germê ya DW û nanofluidan nîşan dide, mînakî (hevbera veguheztina germê û hejmara Nusselt ya navîn) wekî navînî ku bi karanîna lûleyên têketina kasêta ziravkirî li gorî lûleyên kevneşopî têne bikar anîn.Nanofluîdên ne-kovalent (GNP-SDBS@DW) û kovalent (GNP-COOH@DW) xwedî sê perçeyên giraniya cûda ne wek 0.025 wt%, 0.05 wt% û 0.1 wt%.Di her du veguhezerên germê de (goşeya helîxê 45 ° û 90 °) performansa veguheztina germê ya navîn > 1 e, ku li gorî lûleyên adetî çêtirbûnek di rêjeya veguheztina germê û navînî hejmara Nusselt de bi lûleyên pêçandî re nîşan dide.Nanofluîdên ne-kovalent (GNPs-SDBS@DW) ji nanofluîdên kovalent (GNPs-COOH@DW) çêtirbûna veguheztina germê ya navînî bilindtir nîşan dan.Li Re = 900, çêtirbûna 0.1 wt% di performansa veguheztina germê de -SDBS@GNPs ji bo du veguhezerên germê (45 ° û 90 ° goşeya helîxê) bi nirxek 1.90 herî bilind bû.Ev tê wê wateyê ku bandora TP-ê ya yekgirtî di leza şilavê ya kêmtir (hejmara Reynolds)43 de û zêdebûna tundiya turbulansê girîngtir e.Ji ber danasîna gelek dorhêlan, hevbera veguheztina germê û hejmara navîn a Nusselt ya lûleyên TT ji lûleyên kevneşopî zêdetir in, di encamê de qatek sînorek ziravtir çêdibe.Ma hebûna HP-ê li gorî lûleyên bingehîn (bêyî têxistina kasetek zivirî-zivirî) tundiya turbulansê, tevlihevkirina herikîna şilava xebitandinê û veguheztina germê zêde dike.
Hejmara navînî ya Nusselt (goşeya helîxê 45 ° û 90 °) li hember jimareya Reynolds ji bo nanofluîdên cihêreng li gorî lûleyên kevneşopî.
Wêneyên 13 û 14 hevsengiya navînî ya kêşanê (\(\frac{{f}_{Twisted}}{{f}_{Plain}}\)) û windabûna zextê (\(\frac{{\Delta P}) nîşan dide _ {Twisted}}{{\Delta P}_{Plain}}\}} bi qasî 45° û 90° ji bo lûleyên konvansiyonel ku nanofluîdên DW bikar tînin, (GNPs-SDBS@DW) û (GNPs-COOH@DW) veguhezkerê îyonê dihewîne (0,025 wt %, 0,05 wt % û 0,1 wt %). {{f}_{Plain} }\)) û windabûna zextê (\(\frac{{ \Delta P}_{Twisted}}{{\Delta P }_{Rast}}\}) kêm dibe. rewşan de, rêjeya lêkdanê û windabûna zextê di jimareyên Reynolds yên nizm de bilindtir in Rêjeya lêkdana navîn û windabûna zextê di navbera 3,78 û 3,12 de ye. goşe û 90°) mesrefa pevguhertina germê sê qat ji lûleyên kevneşopî zêdetir e. Ji bilî vê, dema ku şilava xebatê bi leza bilindtir diherike, hevsengiya xitimandinê kêm dibe. Pirsgirêk çêdibe ji ber ku her ku hejmara Reynolds zêde dibe, qalindahiya qata sînor kêm dibe, ku dibe sedema kêmbûna bandora vîskozîteya dînamîkî ya li ser devera bandorkirî, kêmbûna pileyên lezê û tansiyonên birînê û, di encamê de, kêmbûna hevsengiya kêşanê21.Bandora astengkirinê ya çêtir a ji ber hebûna TT û ziravbûna zêde dibe sedema windahiyên zextê yên ji bo lûleyên TT heterojen ji yên lûleyên bingehîn.Wekî din, hem ji bo lûleya bingehîn û hem jî ji bo lûleya TT, tê dîtin ku daketina zextê bi leza şilava xebatê re zêde dibe43.
Ji bo nanofluîdên cihêreng ji bo nanofluîdên cihêreng li gorî lûleyên konvansiyonel hevbera kêşanê (goşeya helîxê 45° û 90°).
Wendabûna zextê (45 ° û 90 ° goşeya helîxê) wekî fonksiyonek ji hejmara Reynolds ji bo nanofluîdên cihêreng li gorî boriyek kevneşopî.
Bi kurtahî, Xiflteya 15 pîvanên nirxandina performansê (PEC) ji bo veguhezerên germê yên bi goşeya 45° û 90° li gorî lûleyên sade nîşan dide (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}} \ ) ) di (0.025 wt.%, 0.05 wt.% û 0.1 wt.%) de nanofluîdên DV, (VNP-SDBS@DV) û kovalent (VNP-COOH@DV) bikar tînin.Nirxa (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Sal}}\)) > 1 di her du rewşan de (45° û 90° goşeya helîxê) di guheztina germê de.Wekî din, (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) di Re = 11,000 de digihîje nirxa xwe ya herî baş.Guherkera germê ya 90° li gorî guhezkarek germê ya 45° zêdebûnek piçûk di (\ (\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) nîşan dide., Li Re = 11,000 0,1 wt%-GNPs@SDBS nirxên (\(\frac{{PEC}_{Twisted}}{{PEC}_{Plain}}\)) bilindtir nîşan dide, wek nimûne 1,25 ji bo 45° quncikê guhezkerê germê. û 1.27 ji bo 90 ° Guherkerê germê.Ew ji yek ji sedî ji sedî perçeya girseyê mezintir e, ku ev nîşan dide ku lûleyên bi têlên kasetên ziravkirî ji lûleyên kevneşopî çêtir in.Nemaze, veguheztina germê ya çêtir a ku ji hêla têlên tape ve hatî peyda kirin, bû sedema zêdebûnek girîng a windahiyên kêşanê22.
Pîvanên karîgeriyê ji bo hejmara Reynolds ya nanofluîdên cihêreng ên bi lûleyên kevneşopî re (45° û 90° goşeya helîxê).
Pêveka A ji bo guhezkerên germê yên 45° û 90° li Re = 7000 bi karanîna DW, 0,1 wt%-GNP-SDBS@DW û 0,1 wt%-GNP-COOH@DW rêgez nîşan dide.Rêzikên di balafirê de li ser herikîna serekî taybetmendiya herî balkêş a bandora xêzên xêzika zivirî ye.Bikaranîna guhezkerên germê yên 45° û 90° nîşan dide ku leza li herêma nêzîk-dîwar hema hema yek e.Di vê navberê de, Pêvek B ji bo veguhezerên germê yên 45° û 90° li Re = 7000 bi karanîna DW, 0,1 wt%-GNP-SDBS@DW û 0,1 wt%-GNP-COOH@DW xêzên lezê nîşan dide.Xalên lezê li sê ciyên cihê ne (perçe), wek nimûne, Plain-1 (P1 = -30mm), Plain-4 (P4 = 60mm) û Plain-7 (P7 = 150mm).Leza herikînê ya li nêzî dîwarê boriyê herî kêm e û leza herikînê ber bi navenda boriyê ve zêde dibe.Digel vê yekê, dema ku di kanala hewayê re derbas dibe, qada leza kêm li nêzî dîwar zêde dibe.Ev ji ber mezinbûna qata sînorê hîdrodînamîk e, ku qalindahiya herêma leza kêm a li nêzî dîwar zêde dike.Wekî din, zêdekirina hejmara Reynolds asta leza giştî di hemî beşên xaçê de zêde dike, bi vî rengî qalindahiya devera leza nizm di kanalê de kêm dike39.
Nanopelên grafene yên kovalentî û ne-kovalentî yên fonksiyonelkirî di nav têlên kaseta zivirî de bi goşeyên helîxê yên 45° û 90° hatin nirxandin.Veguhezkara germê bi hejmarî bi modela turbulansê ya SST k-omega di 7000 ≤ Re ≤ 17000 de tê çareser kirin. Taybetmendiyên termofizîkî li Tin = 308 K têne hesibandin. Hevdem dîwarê lûleya zivirî di germahiyek domdar a 330 K de germ bikin. COOH@DV) di sê mîqdarên girseyê de hate rijandin, mînakî (0.025 wt.%, 0.05 wt.% û 0.1 wt.%).Lêkolîna heyî şeş faktorên sereke dihesibîne: Germahiya dergehê, rêjeya veguheztina germê, hejmara navînî ya Nusselt, hevsengiya kêşanê, windabûna zextê, û pîvanên nirxandina performansê.Li vir encamên sereke hene:
Germahiya navînî (\({T}_{derketin) ne-belav Germahiya derketinê ya nanofluîdên valence (ZNP-SDBS@DV) û kovalent (ZNP-COOH@DV) ji ya şilava bingehîn kêmtir e.Di vê navberê de, germahiya navîn (\({T}_{derket}}_{Twisted}\)/\({{T}_{derketin}}_{Plain}\)) nirxa > 1, nîşan dide rastî ku (45° û 90° goşeya helîxê) germahiya dergehê ji lûleyên adetî bilindtir e.
Di her du rewşan de, nirxên navînî yên taybetmendiyên veguheztina germê (nanofluid / şilava bingehîn) û (lûleya zirav / lûleya normal) her gav > 1 nîşan dide.Nanofluîdên ne-kovalent (GNPs-SDBS@DW) di veguheztina germê de zêdebûnek navînî ya bilindtir nîşan dan, ku li gorî nanofluîdên kovalent (GNPs-COOH@DW).
Rêjeya lêkdana navîn (\({f}_{Nanofluids}/{f}_{Basefluid}\)) ya nanofluîdên ne-kovalent (VNP-SDBS@DW) û yên kovalent (VNP-COOH@DW) her dem ≈1 e. .xitimîna nanofluîdên ne-kovalent (ZNP-SDBS@DV) û kovalent (ZNP-COOH@DV) (\({f}_{Twisted}/{f}_{Plain}\)) ji bo her dem > 3.
Di her du rewşan de (45° û 90° goşeya helîxê), nanofluîd (GNPs-SDBS@DW) bilindtir nîşan dan (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) 0,025 wt .% ji bo 2.04%, 0.05 wt.% ji bo 2.46% û 0.1 wt.% ji bo 3.44%.Di vê navberê de, (GNPs-COOH@DW) nanofluîd kêmtir nîşan dan (\({\Delta P}_{Nanofluids}/{\Delta P}_{Basefluid}\)) ji 1,31% ji bo 0,025 wt.% ber 1,65% 0,05 e % bi giranî.Wekî din, windabûna zexta navîn (\({\Delta P}_{Twisted}/{\Delta P}_{Plain}\) ya ne-kovalent (GNPs-SDBS@DW) û hevalî (GNPs-COOH@DW) ))) nanofluîd her dem >3.
Di her du rewşan de (45° û 90° goşeyên helikê), nanofluîd (GNPs-SDBS@DW) bilindtir nîşan dan (\({PEC}_{Nanofluid}/{PEC} _{Basefluid}\)) nirxa @DW) , mînak 0.025 wt.% – 1.17, 0.05 wt.% – 1.19, 0.1 wt.% – 1.26.Di vê rewşê de, nirxên (\({PEC}_{Nanofluids}/{PEC}_{Basefluid}\)) bi karanîna nanofluids (GNPs-COOH@DW) 1,02 ji bo 0,025 wt.%, 1,05 ji bo 0 ne. , 05 wt.% û 1,02 ji hêla giraniyê ve %0,1 e.Wekî din, li Re = 11,000, 0,1 wt%-GNPs@SDBS nirxên bilindtir nîşan dan (\({PEC}_{Twisted}/{PEC}_{Plain}\)), wek 1,25 ji bo goşeya helîxê 45° û 90 ° helix angle 1.27.
Thianpong, C. et al.Optimîzasyona pir-armancî ya nanofluid tîtanium dioksîtê/herikîna avê di veguheztina germê de, ku ji hêla têlên kasetên ziravkirî yên bi baskên delta ve hatî zêdekirin.navxweyî J. Hot.zanist.172, 107318 (2022).
Langerudi, HG û Jawaerde, C. Lêkolîna ceribandî ya herikîna şilavê ya ne-Newtonî ya di bilbilên ku bi kasetên zivirî yên tîpîk û bi teşeya V-yê ve hatine danîn.Veguheztina Germ û Komkujî 55, 937–951 (2019).
Dong, X. et al.Lêkolîna ezmûnî ya taybetmendiyên veguheztina germê û berxwedana herikînê ya veguhezkerek germê ya tubular a spiral [J].Germahiya serîlêdanê.rêvename.176, 115397 (2020).
Yongsiri, K., Eiamsa-Ard, P., Wongcharee, K. & Eiamsa-Ard, SJCS Veguheztina germê ya di herikîna kanala turbulent de bi perçikên veqetandî yên berbelav çêtir kir.lêkolîna mijarê.germî.rêvename.3, 1–10 (2014).
Dema şandinê: Mar-17-2023